NL7906547A

NL7906547A - Overbelastingkoppeling.

Info

Publication number: NL7906547A
Application number: NL7906547A
Authority: NL
Original assignee: Walterscheid Gmbh Jean
Priority date: 1978-12-09
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1980-06-11
Also published as: ZA796355B; CS223970B2; IT7907091V0; PL220224A1; BR7907687A; AU524920B2; IT1194861B; DE2853293C2; FR2443612B1; GB2036890A; CA1125198A; NL186336B; AT385100B; DK425179A; US4294340A; FR2443612A1; JPS5824659B2; AU5307179A; DK152942B; SE7909431L

Description

49 283/AH/AS _1 _ ’ ^ * I 1 j Jean Walterscheid GmbH, | I thans te Siegburg, Bondsrepubliek Duitsland. j ! Overbelastingkoppeling.

i

De uitvinding heeft betrekking op een overbelastingkoppeling voor het beschermen van aandrijfdelen, in het bijzonder van drijfassen voor het aandrijven van landbouwwerktuigen door de drijfas van een trekker, bestaande 5 uit een aandrijvend en een aangedreven koppelingsdeel, waarbij het ene, bijvoorbeeld als koppelingsnaaf uitgevoerde koppelingsdeel voorzien is van over de omtrek verdeeld opgestelde doorgangsopeningen, waarin als meenemerlichamen werkzame rollichamen zijn vastgehouden, die voor het over-10 brengén van het draaimoment in uitsparingen van het andere koppelingsdeel ingrijpen en met een door in de omtreksrich-. ting werkende veren in de draaimomentoverbrenging in stand gehouden schakelring, waarbij de meenemerlichamen bij het overbrengen van het draaimoment tegen de veerkrachtwerking i 15 van een tussen twee aanslagen gespannen axiale veer steunen « : tegen de schakelring. {

Uit het Duitse Gebrauchsmuster 1.911.309 is j een ratelkoppeling voor het begrenzen van het overbrengende draaimoment van bijvoorbeeld aan aandrijfmotor bekend, 20 waarbij als rollichamen uitgevoerde meenemerlichamen zijn vastgehouden in doorgangsopeningen van het ene koppelings-' deel en door de kracht van een axiale veer gedreven ingrijpen I in uitsparingen van het andere koppelingsdeel.

i | Deze bekende uitvoeringsvorm heeft evenwel het 25 ! nadeel, dat bij het overschrijden van het te voren bepaalde nominale moment door het voortdurend in de uitsparingen vallen van de als kogels uitgevoerde meenemerlichamen een . hoge slagenergie wordt omgezet, die enerzijds tot uitdruk-; king komt in een storende ruisvorming en anderzijds in een 7 9 0*6 5 4 7 A * » X _ 2 _ I sterke verwarming van de ratelkoppeling. Bovendien is de | levensduur van de draaimomentbegrenzingskoppeling krachtens ' j de voortdurende slagen begrensd. Teneinde deze nadelen in : ; te perken is een eindschakelaar verschaft, die een elektri-5 sche aandrijfmotor na een éénmalig overschrijden van het nominale draaimoment kan afschakelen. Voor een zuiver mechanische aandrijving zoals bijvoorbeeld bij een landbouwwerktuig over een drijfas vanuit de tapas van een trekker kan deze bekende overbelastingskoppeling niet worden gebruikt, 10 daar de aandrijving hierbij niet door middel van een eindschakelaar afschakelbaar is.

Verder is uit het Duitse Auslegeschrift 1.283.040 is een overbelastingskoppeling bekend, waarbij als kogels uitgevoerde meenemerlichamen in een afzonderlijke 15 kooi worden vastgehouden. Voor het overbrengen van het draaimoment zijn hierbij zowel het aandrijvende als het aangedre- < ven koppelingsdeel voorzien van uitsparingen, waarin de kogels voor het overbrengen van het draaimoment ingrijpen.

Bij het overschrijden van het te voren bepaalde nominale 20 moment rollen de kogels uit deze uitsparingen en worden j . door de vorin van de doorgangsopeningen van de kooi overge- j ' bracht 'op een baan, van waaruit zij niet weer in de uitsparingen kunn en vallen. De bovengenoemde nadelen zijn j hierbij weliswaar vermeden, doch deze uitvoeringsvorm heeft 25 het nadeel, dat de veerkracht ook in de vrijlooppositie voortdurend werkzaam is op de meenemerlichamen. Bovendien . moet voor het weer inschakelen van de overbelasting de ; kooi ten opzichte van één van de koppelingsdelen worden verdraaid. Verder heeft deze bekende constructie het nadeel, 30 dat de kooi, waarin de meenemerlichamen worden vastgehouden, ; via z.g. grendelelementen is verbonden met het ene koppe- 1 5 ” « , lingsdeel. Hierdoor bestaat de totale overbelastingskoppe- ; 1 ling uit een groot aantal ten opzichte van elkaar- bewegende afzonderlijke delen, waardoor deze koppeling sterk gevoelig 35 ; voor storingen wordt. j 7906547

Q

* · +'> — 3 - ' - --- - -- ------------------ ----- -- - -------- -- - ......- - ' « 1 ! ? De uitvinding heeft ten doel een overbelastings-* i «

} I

j koppeling voor het beschermen van de aandrijfdelen te ver- ; | i j schaffen, die in de vrijloop met een minimum aan energie-| omzetting wordt belast, naar wens door een eenvoudig af-5 nemen van het aandrijftoerental automatisch weer inschakelt ; en voor bijzondere toepassingsgevallen in een volledige vrijloopstand omschakelbaar is.

Volgens de uitvinding wordt dit oogmerk hierdoor bereikt, dat de schakelring voorzien is van uitsparingen, 10 die corresponderen met de uitsparingen van het andere kop-pelingsdeel, bijvoorbeeld de koppelingshuls, en dat de mee-nemerlichamen bij het overbrengen van het draaimoment wrijvingssluitend steunen tegen de schakelring, die bij het overschrijden van het te voren bepaalde nominale moment 15 door de afrolbeweging van de meenemerlichamen uit de uitsparingen tegen de kracht van de in omtreksrichting werkzame veer op zodanige wijze verdraaibaar is, dat de uitspa-: ringen van de schakelring naar de doorboringen in een corresponderende hoekstand brengbaar zijn, waarin zich de 1 i 20 meenemerlichamen bewegen. j

Bij de uitvoeringsvorm van de overbelastings- j koppeling volgens de uitvinding is het bijzonder'gunstig, j dat deze slechts bestaat uit weinig, ten opzichte van elkaar I beweegbare afzonderlijke delen. Bij het gebruikmaken van de 25 ; overbelastingskoppeling voor het aandrijven van een land bouwwerktuig via een drijfas vanuit de tapas van de tractor ; is verder bijzonder gunstig, dat na het optreden van een l overbelasting het weer inschakelen van de overbelastings-koppeling door een eenvoudig afnemen van het tapastoerental 30 kan worden bewerkstelligd. De tractorbestuurder van de > trekker is derhalve niet gedwongen om na elke afschakel- : ’ bewerking van zijn zitplaats op te staan en de overbelas-tingskoppeling met de hand weer in te schakelen. Ten op- zichte van de bekende ratelkoppelingen vertoont de overbe- 35 ! lastingskoppeling volgens de uitvinding een sterk vermin- l ] Τ9ΎΒ5Τ7 ; c ' ' —4 — ~ * ... ..1 ,,.,,..,1,.......Mr, -- ———

j I

derde ratelwerking in de vrijloop. j j In een verdere uitvoeringsvorm volgens de uit- : vinding is in elk van de doorgangsopeningen een veer belast, ; in radiale richting werkzaam grendelorgaan geplaatst, waar- 5 bij de uitsparingen van de schakelring zodanig zijn gevormd, I dat de meenemerlichamen in de uitsparingen van de schakelring door de grendelorganen in de vrijloopstand worden gehouden en de schakelring via een verder grendelorgaan in—de vrijloopstand grendelbaar is.

10 De overbelastingskoppeling zal door deze maat regel volledig in de vrijloop omschakelen, zodat geen rest-moment meer blijft bestaan en generlei grendelwerking zich instelt.

Bovendien is het mogelijk om de overbelastings-15 koppeling indien gewenst met de hand volledig af te schakelen. Dit kan gewenst zijn wanneer meerdere van deze over- belastingskoppelingen in een werktuig voor het aandrijven van afzonderlijke aandrijfdelen, waarvan er enige moeten ; worden stilgezet. . j 20 . In een gunstige uitvoeringsvorm volgens de j i uitvinding zijn de meenemerlichamen uitgevoerd als kegel- j rollen. ! i

Door de meenemerlichamen als kegelrollen uit te 1 voeren wordt bij het overbrengen van het draaimoment een 25 lijnaanraking hiervan bereikt. Aldus kunnen bij dezelfde 1 constructieafmetingen van de overbelastingskoppeling gro-: tere momenten worden overgebracht.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin bij wijze van 30 voorbeeld een gunstige uitvoeringsvorm van de overbelas- j- . tingskoppeling volgens de uitvinding is weergegeven.

Hierin toontί ;

Fig. 1 een langsdoorsnede over de overbelas-, tingskoppeling volgens de uitvinding, 35 Fig. 2 een dwarsdoorsnede van de overbelas- j T9ÖT5T7 — 5 - I * I tingskoppeling volgens fig. 1,. j I j

f Fig. 3 een langsdoorsnede over de overbelas- I

j tingskoppeling in de vrijloopstand, ! ; Fig. 4 een langsdoorsnede over de overbelas- 5 tingskoppeling met een afschakelinrichting en een tegen-; houdgrendelorgaan voor de meenemerlichamen in de vrijloop, Fig. 5 een dwarsdoorsnede over de overbelas-tingskoppeling volgens fig. 4,

Fig. 6 een langsdoorsnede over de overbelas-10 tingskoppeling, waarbij de meenemerlichamen als kegelrollen zijn uitgevoerd, en

Fig. 7, 8 en 9 het bewegingsverloop van de overbelastingskoppeling bij de overgang van de draaimoment-overbrengingsstand naar de vrijloopstand.

15 De in fig. 1 weergegeven overbelastingskoppe ling bestaat in hoofdzaak uit een koppelingsnaaf 5 en een boven een leger 2 draaibaar hierop gelegerde koppelings-huls 3, die op haar beurt tegen rotatie geborgd is verbonden met een verbindingsvork 1. - De koppelingsnaaf 5 is voorzien 20 van een radiaal naar buiten toe verbrede kraag, waarin gelijkmatig over de omtrek verdeeld geplaatste doorgangs- j openingen 14 zijn gevormd voor het opnemen van meenemer- ( lichamen 4. Het naar de meenemerlichamen 4 toegekeerde ring- i oppervlak van de koppelingshuls 3 is voorzien van met door-25 gangs openingen' 14 corresponderende uitsparingen, waarin de meenemerlichamen 4 kunnen duiken voor het overbrengen van ! het draaimoment. Aan de tegengesteld aan het ringoppervlak van de koppelingshuls 3 gelegen zijde van een verbrede kraag van de koppelingsnaaf 5 is een schakelring 15 aangebracht, 30 die op haar beurt eveneens voorzien is van·met de doorgangs- j openingen 14 van de koppelingsnaaf 5 corresponderende uitsparingen 18. De schakelring 15 wordt hierbij door twee omtreksveren 7, die als druk- of als trekveren kunnen zijn uitgevoerd en enerzijds aanliggen tegen pennen 8 van de 35 schakelring en anderzijds tegen pennen 6, die met de koppe- '79ÖT5T7 .....

M

ν' —6 — I _________

! I

1 lingsnaaf 5 zijn verbonden, zodanig in een neutrale stand. j j ! ; gehouden, dat de uitsparingen 18 van de schakelring tot de j doorgangsopeningen 14 van de koppelingsnaaf 5 in een ver- ! ; sprongen stand zijn gehouden. Aan de van de meenemerlichamen 5 afgekeerde zijde van de schakelring 15 ligt deze via een ! drukleger 9 aan tegen een steunschijf 10. Aan de leger 9 ; afgekeerde zijde ligt de steunschijf 10 aan tegen een veer 11, die op haar beurt in de axiale richting rust tegen een eindaanslag 17. In de tegengestelde richting wordt de veer-10 kracht van de veer 11 via de steunschijf 10 opgevangen door ' een axiale aanslag 16. De meenemerlichamen 4 liggen derhalve bij de stilstand van de overbelastingskoppeling, dus bij het niet toevoeren van een draaimoment, semi krachtloos in de uitsparingen 13 van de koppelingshuls. Wanneer op de kop-15 peling een draaimoment wordt uitgeoefend proberen de meenemerlichamen 4 in de richting naar de schakelring 15 uit de uitsparingen 13 te bewegen en stellen hierbij via de schakelringen 15, het drukleger 9 en de steunschijf 10 tegen de axiale veer 11.

20 Fig. 2 toont de bevestiging van de in de om- j : treksrichting werkzame veren 7, die enerzijds steunen tegen ; een aan de koppelingsnaaf gevormde pen 6 en anderzijds i - s tegen aan de schakelring gevormde pennen 8.

In fig. 3 is de overbelastingskoppeling na het 25 omschakelen in de vrijloopstand weergegeven. De meenemerlichamen 4, die bij het uitoefenen van het draaimoment*op de overbelastingskoppeling in wrijvingssluitende verbinding ! staan met de schakelring 15, rollen bij het optreden van een overbelasting uit de uitsparingen 13 van de koppelings-30 huls 3 en zullen door hun afrolbeweging tegen de veerkracht van de omtrekveren 7 in zodanig verdraaien, dat de uit- 1 . sparingen 18 van de schakelring 15 tot de doorgangsopeningen 14 van de koppelingsnaaf 5 in een corresponderende stand komen. De meenemerlichamen 4, die intussen uit de uitspa-35 ringen 13 van de koppelingsnaaf 5 zijn getreden, kunnen 1 i 7906547 • ' (.

-7 - * I ' j j hierdoor -in de uitsparingen 18 van de schakelring 15 vallen. \

Daar de kracht van de veer 11 aan weerszijden van de aan- i ! ; slagen 16 en 17' wordt opgenomen, liggen de meenemerlichamen 4 nu krachtloos in de uitsparingen 18 van de schakelring 15 5 s en zullen bij een verder draaien van de koppelingsnaaf 5 afrollen in loopbanen 26.

Daar de schakelring 15 bij het omschakelen in de vrijloopstand uit haar door de veren 7 bepaalde neutrale stand werd verdraaid, tracht zij deze krachtens de 10 veerkracht weer in te nemen. Zolang het aandrijfwerk en hiermede de koppelingsnaaf 5 evenwel met een hoog toerental verder draaien, is het voor de meenemerlichamen 4 niet mogelijk om volledig te vallen in de uitsparingen 13 van de koppelingshuls 3 voor het waarborgen van de overbrenging 15 van het draaimoment. De overbelastingskoppeling draait hierbij met een sterk verminderde ratelwerking in de vrijloop door. Het automatisch weer inschakelen van de overbelastingskoppeling kan door eenvoudig afnemen van het aan- ' drijftoerental worden bewerkstelligd. Zodra de relatieve 20 bewerking van de meenemerlichamen 4 langs de uitsparingen ! i 13 zo ver vertraagd wordt, dat de kracht van de veer 7 j voldoende is om de meenemerlichamen 4 volledig in de uit- ’’ sparingen 13 te drukken, is de koppeling weer in de draai-momento'verbrengingsstand geschakeld. ? 25 In fig. 4 en 5 is een overbelastingskoppeling weergegeven, die na een draaimomentoverbelasting volledig . in de vrijloop kan omschakelen, d.w.z. zij draait dan zonder enigerlei ratelwerking. Dit is in het bijzonder | gunstig wanneer de overbelastingskoppeling in een aandrijf-30 | kolom wordt ingebouwd, die niet onder voortdurend toezicht • staat.

Bij de in fig. 4 en 5 weergegeven overbelastingskoppeling is binnen de koppelingsnaaf 5 aan elke i doorgangsopening een grendelorgaan toegevoegd, dat bestaat 35 uit een kogel 19 en uit een de kogel in radiale richting T9T6 5 4 7 ’ V ' -8 - n-r-, " ' "_1'' " 1 1 ]

] belastende veer 20. Bovendien is aan de buitenomtrek van de j ] schakelring 15 een verder grendelorgaan met een kogel 22 | en een deze belastende veer 24 aangebracht. In de draai- I

, momentoverbrengingsstand rust de snapkogel 22 radiaal naar ! ! 5 : buiten toe tegen een vergrendellip 21. Wanneer de schakel- f j ring 15 door het optreden van een overbelasting van de koppeling uit haar neutrale stand wordt gedraaid, neemt de kogel 22 de in fig. 5 met 22' aangeduide, gestippelde vergrendelstand in. De schakelring wordt hierbij voor het 10 aanleggen van de kogel 22 in de vergrendelstand 22' achter ! de vergrendelingslip 21 in de vrijloopstand gehouden. Teneinde de afschakelkoppeling weer in de meeneemstand te brengen is aan een de afschakelkoppeling omgevend afdekhuis 12 een trapdeel 23 verschaft, dat zodra het afdekhuis 12 15 tegen de veerkracht 25 in wordt vooruitgeschoven in de richting naar de koppelingshuls 3, de aanslagkogel 22 onder de vergrendellip 21 schuift, zodat de schakelring 15 weer in de neutrale stand kan terugspringen. :' 'Fig. 6 toont een overbelastingskoppeling, 20 waarbij de meenemerlichamen 4 als schuin gevormde rollen j zijn uitgevoerd. Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel, ; dat een li'jnaanraking tussen de meenemerlichamen en de ;! andere koppelingsdelen plaats vindt, zodat zonder vergroting 1 van de koppelingsafmetingen deze kan worden gebruikt voor 25 ;‘grotere draaimomenten. ! i

In fig. 7, 8 en 9 is de overgang van de overbelastingskoppeling van de draaimomentovèrbrengingsstand . naar de vrijloopstand voorgesteld. In fig. 7 bevindt de 1 overbelastingskoppeling zich aan het begin van de omschakel- = 30 beweging in het geval van een overbelasting. De meenemer- : ! lichamen 4 worden krachtens de in tegengestelde richting i | werkzame momenten van de koppelingshuls 3 en de koppelings- I * naaf 5 uit de uitsparingen 13 van de koppelingshuls 3 , gerold, waarbij zij met hun achterzijde langs de schakel-

* * I

35 ring 15 afrollen en deze vanuit haar neutrale stand zoals | Ύ9Τ65Τ7 ~ : 1 -9 _ >* ! . ' : I weergegeven in fig. 8 bewegen naar de vrij loopstand. In · ] i ! fig. 9 is de omschakelbeweging beëindigd, d.w.z. de mee- ! ! nemerlichamen 4 zijn volledig uit de uitsparingen 13 van ! de koppelingshuls 3 gerold en in de uitsparingen 18 van 5 ; de schakelring 15 gekomen. De overbelastingskoppeling is t I hiermede in de vrijloop omgeschakeld.

s ' i i ï | i : i 1 " l' ?

Conclusies > 7906547 • * t *

Claims

1. Overbelastingskoppeling voor het beschermen I van aandrijfdelen, in het bijzonder van drijfassen voor het aandrijven van landbouwwerktuigen door de tapas van een ' tractor, bestaande uit een aandrijvend en een aangedreven 5 koppelingsdeel, waarbij het ene bijvoorbeeld als koppelings-naaf uitgevoerde koppelingsdeel voorzien is van over haar ! omtrek verdeelde doorgangsopeningen, waarin als meenemer-, lichamen werkzame rollichamen zijn gehouden, die voor het overbrengen van het draaimoment ingrijpen in uitsparingen 10 van het andere koppelingsdeel en met een door in de omtreks-richting werkzame veren in de draaimomentoverbrengingsstand gehouden schakelring, waarbij de meenemerlichamen bij het overbrengen van het draaimoment via de schakelring de veerkracht opvangen van een tussen twee aanslagen gehouden 15 axiale veer, met het kenmerk, dat de schakelring (15) voorzien is van met de uitsparingen (13) van het andere koppelingsdeel, bijvoorbeeld de koppelingshuls (3) . corresponderende uitsparingen, en dat de meenemerlichamen j (4) bij de overbrenging van het draaimoment zodanig wrij- j •20 vingssluitend steunen tegen de schakelring (15), dat de j schakelring (15) bij -het overschrijden van het te voren ' * bepaalde nominale moment door de afrolbeweging van de mee- I : nemerlichamen (4) vanuit de uitsparingen (13) tegen de veer- ; J : kracht van de in de omtreksrichting werkzame veer (7) in 25 op zodanige wijze verdraaibaar is, dat de uitsparingen : (18) van de schakelring (15) tot de doorgangsopeningen (14) in een corresponderende hoekstand brengbaar zijn, waarin de meenemerlichamen (4) bewegen. j j

• 2. Overbelastingskoppeling volgens conclusie 1, 5 30. m e t het kenmerk, dat in elk van de doorgangs- 1 : openingen (14) een veerbelast en in axiale richting werkzaam J ' i grendelorgaan (19, 20) is aangebracht, dat de uitsparingen ! * _____ I 7906547 ► * _11_ t—™ I ‘mm I I I.... I I — " —' "' 1 '* — " ' -— ' 111 t ί i I (18) van de schakelring (15) zodanig zijn uitgevoerd, dat ί l I : de meenemerlichamen (4) de uitsparing (18) van de schakel- ; ί ring (15) door de grendelorganen (19, 20) in de vrijloop- - j stand zijn gehouden, en dat de schakelring (15) over een 5. verder grendelorgaan (22, 24) in samenhang met een vergren- ? dellip (21) in de vrijloopstand vergrendelbaar is.

3. Overbelastingskoppeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de meenemerlichamen (4) ; zijn uitgevoerd als kegelrollen. -------w------- ί i i i • ' ! i i ; i X i . __ e TéT6 5T7 t